Jak działają turbiny wiatrowe?

Turbiny wiatrowe przekształcają energię wiatru w energię elektryczną.Istnieją dwa podstawowe elementy turbiny wiatrowej: ostrza poruszone przez wiatr oraz mechaniczne przekładnie i generator energii elektrycznej.Gdy wiatr porusza łopatki turbiny, wał wirnika przesuwa biegi wewnątrz skrzyni biegów.Ten ruch tworzy energię, która jest przechwytywana przez generator energii elektrycznej i dodawany do sieci energetycznej.Istnieją dwa rodzaje turbin wiatrowych: oś pozioma i osi pionowej.

Turbina wiatrowa osi poziomej (HAWT) jest bardzo podobna do wiatraka.Generator elektryczny i wał wirnika głównego znajdują się u góry wieży.Czujniki wiatru i serwomotory są często używane do automatycznego wyrównania turbin wiatrowych z kierunkiem panującego wiatru.Skrzynia biegów przekształca duży, powolny obrót w prędkość obrotową niezbędną do wytworzenia energii elektrycznej.

Ostrza turbin wiatrowych są bardzo sztywne i wykonane z kombinacji twardych tworzyw sztucznych i lekkich metali.Ostrza są instalowane przed wieżą i zwykle są wskazywane na wiatr.Odbywa się to, aby zapobiec wrzuceniu ostrzy z powrotem do wieży i pomieści sił turbulencji

Zwykle na turbinie wiatrowej znajdują się trzy ostrza.Mają od 65 do 130 stóp (20 do 40 metrów długości i lekko zabarwione.W przypadku dużych prędkości wiatru wszystkie turbiny wiatrowe mają funkcję zamknięcia.Ta funkcja służy do uniknięcia uszkodzenia sprzętu turbiny wiatrowej.

Pionowa oś wiatrowa (VAWT) różni się nieznacznie od HAWT.W tym modelu generator i skrzynia biegów znajdują się na ziemi, u podstawy turbiny.Ta zmiana pozwala na większą elastyczność i usuwa potrzebę wskazywania turbiny bezpośrednio na wiatr.Lokalizacja sprzętu mechanicznego na dole turbiny sprawia, że są bardziej dostępne do napraw i konserwacji.

VAWTS są zwykle instalowane na ziemi lub na budynku na dachu.Prędkość wiatru na tej wysokości jest zwykle wolniejsza, a zatem generuje mniej energii.Jednym z możliwych obrażeń jest stworzenie bardzo długiej osi, która wymaga znacznych zasobów i materiałów.

Jednostki montowane na dachu zbierają wiatr, który został przekierowany nad dachem według kształtu budynku.Ta funkcja może znacznie zwiększyć prędkość wiatru.Turbina na dachu należy zainstalować, aby ostrza były co najmniej połowę wysokości budynku poza dachem.Jest to idealna odległość, aby uchwycić najwięcej energii wiatrowej.